Հալոգեններ
1- Ինչո՞ւ են 7- րդ խմբի գլխավոր ենթախմբի տարրերին անվանում «հալոգեններ», ո՞ր տարրերն են դրանք բնութագրեք այդ տարրերը
Այս տարրերը ներառում են ֆտոր (F), քլոր (Cl), բրոմ (Br), յոդ (I) և աստատին (At):
Հալոգենների հիմնական բնութագրերը.
Էլեկտրաբացասականություն. հալոգենները խիստ էլեկտրաբացասական են, ինչը նշանակում է, որ նրանք կարողանում են էլեկտրոններ ներգրավել դեպի իրենց: Սա նրանց լավ օքսիդացնող նյութեր է դարձնում քիմիական ռեակցիաներում:
Կարգավիճակը. ֆտորը և քլորը գոյություն ունեն որպես գազեր սենյակային ջերմաստիճանում և ճնշման դեպքում, բրոմը գոյություն ունի որպես հեղուկ, իսկ յոդը գոյություն ունի որպես պինդ: Աստատինը հազվադեպ է հանդիպում և ունի ռադիոակտիվ հատկություններ:
Ռեակտիվություն. հալոգենները շատ ռեակտիվ են և կարող են մետաղների հետ աղեր առաջացնել: Նրանք կարող են նաև այլ մոլեկուլների հետ ձևավորել միջմոլեկուլային կապեր, ինչպիսիք են ջրածնային կապերը։
Օգտագործում. Հալոգենները լայնորեն օգտագործվում են արդյունաբերության և գիտական հետազոտությունների մեջ: Օրինակ՝ քլորն օգտագործվում է պլաստմասսաների արտադրության մեջ, իսկ յոդը՝ բժշկական պրոցեդուրաներում և ախտահանման համար։
«Հալոգեններ» անվանումը գալիս է հունարեն «հալոս» (աղ) և «գեներ» (նախկին) բառերից: Այս տարրերը ունակ են մետաղների հետ աղեր առաջացնել, ինչը նրանց տալիս է իրենց անվանումը։
*2-Հալոգենները ինչպիսի՞ միացությունների ձևով են տարածված բնության մեջ, գրեք օրինակներ…
Քլորիդներ. Նատրիումի քլորիդը (NaCl), որը հայտնի է որպես կերակրի աղ, աշխարհի ամենաառատ հանքանյութերից մեկն է: Այն առաջանում է օվկիանոսներում՝ ծովի ջրի գոլորշիացման արդյունքում։ Բացի այդ, բնության մեջ հանդիպում են նաև այլ մետաղների քլորիդներ, ինչպիսիք են կալիումի քլորիդը (KCl) և կալցիումի քլորիդը (CaCl2):
Բրոմիդներ. կալիումի բրոմիդը (KBr) և նատրիումի բրոմիդը (NaBr) հանդիպում են ծովի ջրում, թեև քլորիդների համեմատ շատ ավելի փոքր քանակությամբ: Բրոմիդները կարող են հայտնաբերվել նաև ստորերկրյա ջրերում և հանքանյութերում, ինչպիսիք են հալիտը (հալիտը), որը նատրիումի քլորիդ հանքանյութ է և կարող է պարունակել որոշ բրոմիդ:
Յոդիդներ. Յոդիդները, ինչպիսիք են կալիումի յոդիդը (KI) և նատրիումի յոդիդը (NaI), կարող են ձևավորվել երկրաբանական գոյացությունների և ջրային լուծույթների հարստացման հետ կապված գործընթացների միջոցով: Դրանք կարելի է գտնել նաև ծովի ջրում և հանքանյութերում, ինչպիսին է յոդարգիրիտը:
*3-Ինչո՞ւ են հալոգենները համարվում կենսական տարրեր, թվարկեք հալոգենների միացությունների դերը մարդու օրգանիզմում….
Հալոգենները, հատկապես յոդը, կարևոր դեր են խաղում մարդու օրգանիզմում, և դրանց միացություններն անհրաժեշտ են բազմաթիվ կենսական գործընթացների բնականոն գործունեության համար։ Ահա հալոգեն միացությունների մի քանի դերը մարդու մարմնում.
Յոդ. Յոդը վահանաձև գեղձի հորմոնների հիմնական բաղադրիչն է, ինչպիսիք են թիրոքսինը և տրիյոդոթիրոնինը: Այս հորմոնները կարգավորում են նյութափոխանակությունը, օրգանիզմի աճն ու զարգացումը։ Յոդի պակասը կարող է հանգեցնել վահանաձև գեղձի հիվանդությունների, ինչպիսին է խոփը, և կարող է լուրջ ազդեցություն ունենալ պտղի և նորածնի ուղեղի և նյարդային համակարգի զարգացման վրա:
Քլոր: Քլորիդը դեր է խաղում մարմնում հեղուկների և էլեկտրոլիտների հավասարակշռության մեջ: Նրանք կարևոր են մկանների, նյարդերի և բջիջների բնականոն գործունեության համար: Քլորն օգտագործվում է նաև մարսողության և նյութափոխանակության գործընթացներում։
Բրոմիդ. Բրոմիդները կարող են ազդել ուղեղում սերոտոնինի մակարդակի վրա, ինչը կարող է ազդել մարդու տրամադրության և հուզական վիճակի վրա: Այնուամենայնիվ, բրոմի դերը մարդու մարմնում ավելի քիչ է ուսումնասիրված յոդի և քլորի համեմատ:
Ֆտոր: Թեև ֆտորը հազվադեպ է լինում մարդու մարմնում մեծ քանակությամբ, այն կարևոր դեր է խաղում ատամները պաշտպանելու ատամների քայքայումից: Ֆտորը օգտագործվում է ատամի մածուկի և խմելու ջրի մեջ՝ ամրացնելու ատամի էմալը և կանխելու ատամների քայքայումը:
*4-Գրեք հալոգենների ատոմների բաղադրությունը և կառուցվածքը
Ֆտոր (F):
Ատոմային համարը՝ 9
Ատոմային կառուցվածքը՝ 1s^2 2s^2 2p^5
Քլոր (Cl):
+9z = (10p;9n) 9e
N=A-38
Cl35 = (17p;18n) 17e
Cl37= (17p; 20n) 17e
իզոտոպները միևնույն քիմիական տարրի ատոմներն են, որոնք միջուկում ունեն նույն քանակի պրոտոններ սակայն տարբեր թվով նեյտրոններ հետևաբար տարբե զանգվածային թվեր
Ատոմային համարը՝ 17
Ատոմային կառուցվածքը՝ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Բրոմ (Br):
z=+35
Br (35p; 45n) 35e
+35 )2e )8e )18e ) 7e
Ատոմային համարը՝ 35
Ատոմային կառուցվածքը՝ 1s2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^5
Յոդ (I):
z=+53
(53p, 74n) 53e
+53 )2e )8e )18e )18e )7e
Ատոմային համարը՝ 53
Ատոմային կառուցվածքը՝ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5s^2 4d^10 5p^5
Աստատին (At):
Ատոմային համարը՝ 85
Ատոմային կառուցվածք՝ ատոմային կառուցվածք՝ 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5s^2 4d^10 5p^6 6s^2 4f^14 5d^10 6p^ 5
z= +85
At (85p;125n) 85e
+85 )2e )8e )18e )32e )18e ) 7e
Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ այս տարրերի արտաքին էլեկտրոնային շերտը (վալենտային թաղանթ) պարունակում է 7 էլեկտրոն, ինչը նրանց դարձնում է քիմիապես ակտիվ։ Արտաքին շերտի էլեկտրոնները կազմում են մեկ հանգույց p- ուղեծրային ենթամակարդակ: Էլեկտրոնների այս բաշխումը հալոգեն ատոմներում նպաստում է նրանց բարձր ռեակտիվությանը և բացասական լիցքով իոններ (անիոններ) ձևավորելու կարողությանը։
*5-Ինչպիսի՞ վալենտականություն և օքսիդացման աստիճան են ցուցաբերում քլորը միացություններում, գրեք օրինակներ…
Միացություններում քլորը սովորաբար ցուցադրում է -1 վալենտություն և -1 օքսիդացման աստիճան: Ահա մի քանի օրինակներ.
Նատրիումի քլորիդ (NaCl): Այս միացության մեջ քլորը առաջացնում է բացասական իոն (քլորիդ), որն ունի -1 լիցք: Նատրիումը ունի +1 դրական լիցք, ուստի միացության բանաձևն է՝ Na^+ + Cl^-:
Կալցիումի քլորիդ (CaCl2): Այստեղ քլորը նույնպես բացասական իոն է կազմում -1 լիցքով: Կալցիումն ունի +2 լիցք, ուստի միացության բանաձևն է՝ Ca^2+ + 2Cl^-։
Կալիումի քլորիդ (KCl): Այս դեպքում քլորը ձևավորում է քլորիդ իոն՝ -1 լիցքով, իսկ կալիումը՝ +1: Բանաձև՝ K^+ + Cl^-:
Երկաթի (III) քլորիդ (FeCl3): Այստեղ քլորը ձևավորում է քլորիդ իոն՝ -1 լիցքով, իսկ երկաթը ունի +3 փոփոխական լիցք: Բանաձև՝ Fe^3+ + 3Cl^-:
*6- Թվարկեք հալոգեն պարզ նյութերի ֆիզիկաքիմիական հատկությունները
Ֆիզիկական հատկություններ:
Փուլեր. ֆտորը և քլորը գոյություն ունեն որպես գազեր սենյակային ջերմաստիճանում և ճնշման դեպքում, բրոմը գոյություն ունի որպես հեղուկ, իսկ յոդը՝ որպես պինդ: Աստատինը հայտնվում է որպես ռադիոակտիվ պինդ նյութ:
Գույնը՝ ֆտորը և քլորը դեղնավուն գազեր են, բրոմը՝ կարմրաշագանակագույն հեղուկ, յոդը՝ մուգ կապույտ բյուրեղներ։
Եռման և հալման կետերը. դրանք մեծանում են ատոմային զանգվածի ավելացման հետ՝ ֆտորը ամենաթեթևն է, յոդը՝ ամենածանրը:
Լուծելիություն. Հալոգենները լավ են լուծվում օրգանական լուծիչներում, ինչպիսիք են ածխաջրածինները, ինչպես նաև ջրում, երբ ձևավորվում են հիդրոհալաթթուներ (HF, HCl, HBr, HI):
Քիմիական հատկություններ.
Ռեակտիվություն. հալոգենները շատ ռեակտիվ են և կարող են միացություններ առաջացնել բազմաթիվ այլ տարրերի հետ, ներառյալ մետաղները:
Օքսիդացնող հատկություն. Հալոգենները կարող են հանդես գալ որպես ուժեղ օքսիդացնող նյութեր, հատկապես երբ զուգակցվում են մետաղների հետ:
Լույսի կամ էլեկտրական լիցքաթափման ազդեցության տակ հալոգենները կարող են տարանջատվել ատոմների, օրինակ՝ Cl2 → 2Cl:
*7- Որտե՞ղ են կիրառում քլորը և նրա միացությունները
*8- Որտե՞ղ են կիրառում աղաթթուն և նրա աղերը, ի՞նչ է ժավելաջուրը…, ի՞նչ է քլորակիրը…
*9- Կարելի՞ է խմելու ջուրը ախտահանել քլորով, պատասխանը հիմնավորեք…
7.8.9
Քլորը և դրա միացությունները.
Պլաստիկ արտադրություն. քլորն օգտագործվում է պոլիվինիլքլորիդի (PVC) արտադրության մեջ՝ պլաստիկի ամենատարածված տեսակներից մեկը:
Քիմիական արտադրություն. քլորի միացություններն օգտագործվում են բազմաթիվ քիմիական նյութերի, այդ թվում՝ արդյունաբերական լուծիչների, թունաքիմիկատների և դեղագործական նյութերի արտադրության մեջ:
Ջրի մաքրում. քլորն օգտագործվում է խմելու ջրի և լողավազանների մաքրման համար՝ բակտերիաների և այլ միկրոօրգանիզմների ոչնչացման համար:
Հիդրոքլորային թթու և դրա աղերը.
Արդյունաբերական կիրառություններ. հիդրոքլորային թթուն օգտագործվում է տարբեր քիմիական արտադրանքների, ներառյալ պարարտանյութերի, պլաստմասսաների, ռետինների և շատ այլ ապրանքների արտադրության մեջ:
Մետաղների մշակում. հիդրոքլորային թթուն օգտագործվում է մետաղական մակերեսները մաքրելու և մշակելու համար, նախքան պաշտպանիչ ծածկույթներ կիրառելը:
Սպիտակեցնող ջուր և քլորի կրիչ.
Սպիտակեցնող ջուր. Սա ջրի մեջ քլոր կամ քլորի միացություն ավելացնելու գործընթաց է՝ բակտերիաները և վիրուսները սպանելու համար, ինչը խմելու համար անվտանգ է դարձնում:
Քլոր: Սա քլոր պարունակող նյութ է, որը ջրի մեջ ավելացվում է մաքրման և մաքրման համար:
Խմելու ջրի ախտահանումը քլորով.
Այո, քլորը գրեթե ամենուր օգտագործվում է խմելու ջրի ախտահանման համար։ Ջրի մեջ քլորի ավելացումը կարող է ոչնչացնել միկրոօրգանիզմները, ներառյալ բակտերիաները և վիրուսները, որոնք կարող են առկա լինել ջրում և կանխել ջրածնային հիվանդությունների տարածումը, ինչպիսիք են խոլերան և դիզենտերիան: Այս գործընթացը կոչվում է ջրի քլորացում: Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ քլորի ավելցուկը կարող է հանգեցնել վտանգավոր քլորօրգանական միացությունների առաջացմանը, ինչպիսիք են տրիքլորմեթանը և այլ թունավոր միացությունները, ուստի կարևոր է վերահսկել ջրի մեջ քլորի կոնցենտրացիան:
*10-Աղաթթվի ո՞ր աղի 0.9%-֊անոց ջրային լուծույթն է կոչվում «ֆիզիոլոգիական լուծույթ»: 1 կգ ֆիզիոլոգիական լուծույթ պատրաստելու համար քանի՞ գրամ աղ և ջուր պետք է վերցնել: Դասագրքից սովորել էջ 41-ից 59-ը և կատարել 46, 51, 55, 58 էջերի առաջադրանքները: